Montage von Mikroelektronik

Tote Spinnen arbeiten als Roboter

10. August 2022, 8:45 Uhr | Rice University (uh)
Robotik Medizinelektronik Mikroelektronik Nekrobotik
© Rice University

Forschende im texanischen Houston setzen tote Spinnen als filigrane Greifarme ein.

Maschinenbauingenieure der Rice University im texanischen Houston reaktivieren die hydraulische Steuerung der Spinnenbeine nach dem Tod der Tiere. Die mechanische Zombie-Greifer können Objekte heben, die schwerer sind als sie selbst. Das neue Forschungsgebiet soll Nekro-Robotik heißen.

"Auch nach ihrem Tod zeigt die Spinne die perfekte Architektur für kleine, natürlich abgeleitete Greifer", sagt Daniel Preston von der Rice University.

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Rice-Forscherin mit einer verstorbenen Wolfsspinne.
© Rice University

"Wir verwenden alle möglichen interessanten neuen Materialien wie Hydrogele und Elastomere, die durch chemische Reaktionen, Pneumatik und Licht angetrieben werden können", sagt er. "Spinnen haben wir bisher noch nicht verwendet, sehen aber ein großes Potenzial.“ Das Team war beim Aufräumen zufällig über eine Tote Spinne gestolpert und sich zunächst aus reiner Neugier damit beschäftigt, warum sich die Spinnenbeine nach dem Tod einrollen.

 

Hydraulische Steuerung

Spinnen bewegen ihre Gliedmaßen via Hydraulik. Eine Kammer in der Nähe ihres Kopfes zieht sich zusammen, um Blut zu den Gliedmaßen zu leiten und sie zu strecken. Wenn der Druck nachlässt, ziehen sich die Beine zusammen.

Die Forscher der Rice University setzen auf Wolfsspinnen-Kadaver, da sie mehr als 130 % ihres eigenen Körpergewichts heben können. Kleinere Spinnen können im Vergleich zu ihrer Größe schwerere Lasten tragen. Umgekehrt gilt: Je größer die Spinne, desto geringer ist die Last, die sie im Vergleich zu ihrem eigenen Körpergewicht tragen kann.

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Prozess, wie verstorbene Spinnen in nekrobotische Greifer verwandelt werden, die durch hydraulischen Druck Gegenstände greifen können. (Bild: Preston Innovation Laboratory)
© Rice University

Das Einrichten eines Spinnengreifers erwies sich als einfach. Dazu nötig waren nur ein Nadelstich in die Prosomakammer und ein Klecks Sekundenkleber. Über eine Spritze konnten schon geringe Mengen Luft die Beine fast augenblicklich reaktivieren. Das Labor unterzog die toten Spinnen mehr als 1.000 Öffnungs- und Schließzyklen. "Die Greifarme sind sehr robust, erst ab 1.000 Zyklen setzt ein gewisser Verschleiß ein", sagt Preston. "In Zukunft wollen wir die Austrocknung der Gelenke durch das Aufbringen von Polymerbeschichtungen verhindern“.

Nekrobotische Anwendungen

Die Forscher entwickeln nach der eher zufälligen Entdeckung jetzt reale Anwendungsfälle. Sie ziehen Pick-and-Place-Aufgaben in Betracht, wie das Sortieren oder Bewegen von kleinen Objekten oder auch die Montage von Mikroelektronik. Neben den positiven Greifeigenschaften würden die Nekro-Roboter auch Produktionsmüll vermeiden – Spinnen sind von Natur aus biologisch abbaubar.

Die Forscher verweisen nachdrücklich darauf, dass ihre Arbeit nicht als Reanimation im medizinischen Sinne zu sehen ist. (uh)


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